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Toolcraft industrialisiert 3D-Druck in Metall

3D-Druck und Industrie 4.0 zählen zu den Megatrends. In der additiven Fertigung mit Kunststoff sind 3D-Drucker inzwischen weit verbreitet, im Bereich Metall ist die Industrie bei der Technologie führend. Toolcraft, Hersteller von 3D-gedruckten Präzisionsbauteilen aus Metall im Laserschmelzverfahren, hat jetzt sämtliche Prozesse von der Konstruktion über die Simulation bis zur Fertigung und Nachbearbeitung mit der Siemens-Lösung NX für CAD, CAM und CAE optimiert.

In mittelständischen Unternehmen wird im Bereich der CNC-Zerspanung die Umsetzung von Industrie-4.0-Konzepten immer wichtiger. Hierfür benötigen sie eine integrierte Lösung für Computer Aided Design, Manufacturing und Engineering (CAD/CAM/CAE). Zugleich wird die 3D-Drucktechnologie nach dem ersten Hype stetig verbessert. So lassen sich mittels Metall-Laserschmelzen komplexe Leichtbaustrukturen und innenliegende Strukturen herstellen, die in der Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik sowie im Energiesektor und Motorsportbereich benötigt werden.

Zugleich bemüht sich die Maschinenbaubranche, durch Automation den Prozess und die Nachbearbeitung der Werkstücke noch effektiver zu gestalten. Außerdem entstehen hybride Bearbeitungszentren, in denen die additive und zerspantechnische Fertigung miteinander verbunden werden. Die MBFZ toolcraft GmbH mit Sitz in Georgensgmünd hat sich nun entschieden, verschiedene Softwarelösungen durch die integrierte Lösung NX von Siemens PLM Software für CAD, CAE und CAM zu ersetzen, um den teilweise langwierigen und unkontrollierbaren Metall-Laserschmelzprozess zu optimieren.

Höhere Effizienz bei den Herstellungsprozessen

Die Softwaresuite NX unterstützt Unternehmen bei der effizienten Herstellung qualitativ hochwertiger Produkte durch integrierte CAD-, CAE- und CAM-Module. Sie enthält Lösungen für die Produktentwicklung, 3D-Modellierung und Dokumentation und multidisziplinäre Berechnungen struktureller, beweglicher, thermischer, fließender und multiphysikalischer Anwendungen und außerdem vollständige Teilefertigungs-Lösungen für den Werkzeugbau, die spanende Bearbeitung und die Qualitätskontrolle. Zudem lässt sich NX in die weit verbreitete Lifecycle-Management-Software Teamcenter integrieren. Für einen durchgängigen Prozesses von der Konstruktion über die Simulation bis zur Fertigung und zerspantechnischen Nachbearbeitung werden zwischen den einzelnen Prozessschritten sind Feedbackschleifen eingebaut.

Toolcraft war besonders an den in NX integrierten Funktionen zur Topologie-Optimierung und den Aufbau von Gitterstrukturen interessiert, die bei der additiven Fertigung von großer Bedeutung sind. Durch die Überprüfung von Konstruktionsrichtlinien eines Bauteils kann bereits im Vorfeld die Machbarkeit gewährleistet werden, was wiederum den Produktionserfolg durch Analyse-Tools und Simulation des Bauprozesses garantiert. Nach Abschluss der Konstruktion kann Toolcraft nun mithilfe von NX die Bauplatte einrichten, die Stützstrukturen erzeugen und Anweisungen für die Metallpulverbett-Drucker programmieren. Nach dem Druck im Laserschmelzverfahren wird die Endbearbeitung durch traditionelle CAM-Anweisungen für zerspantechnische Fertigungsanlagen unterstützt.

Auf dem neuesten Stand der Technik

"Durch den Einsatz von NX können wir nicht nur unsere Wettbewerbsfähigkeit erhöhen, auch der Produktionsprozess wird beschleunigt. Das führt zu kürzeren Innovationszyklen und zur Herstellung von komplexeren Teilen. Für unsere Kunden bedeutet dies erhöhte Transparenz, qualitativ hochwertigere Produkte sowie eine Steigerung von Effektivität und Effizienz", begründet Christoph Hauck, Geschäftsführer von Toolcraft, die Zusammenarbeit mit Siemens PLM Software. Durch die Einführung der Lösungen NX und NX CAM in den Bereichen Engineering und AV/NC-Programmierung werde Toolcraft "stets auf dem neuesten Stand der Technik bleiben."

Für Urban August, Senior Vice President and Managing Director Deutschland bei Siemens PLM Software, belegen Kundenprojekte und Studien ganz klar: "Additive Fertigungsverfahren und Industrie 4.0 verfügen über hohe Synergiepotenziale in der Umsetzung. Eine durchgängige Digitalisierung der Produktentstehung beschleunigt den Einsatz additiver Fertigungsverfahren erheblich, da der 3D-Druck direkt aus vollständig beschriebenen digitalen Produktmodellen erfolgen kann. Gleichzeitig können so unsere Kunden den Megatrend zu mehr Produktvarianten und individualisierten Produkten in Klein- und Einzelserien aufgreifen und erfolgreich umsetzen."

Autor: Stefan Girschner